[苹果冲击波](32)“中国半导体，不止7纳米，2纳米也可行”……底气在于‘刺穿盾牌的长矛’

by Paek Jongmin

Published 23 Sep.2023 08:36(KST)

Updated 23 Sep.2023 12:15(KST)

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TSMC张忠谋全力招揽顶尖技术人才
“FinFET之父”“六人骑士团”等业界精英加入
中国中芯国际聚拢TSMC人才夯实自主基础
专家称“中芯国际将量产2纳米芯片”

编者按[苹果冲击波]是审视苹果进军半导体市场后所引发剧变现场的系列内容。读者或许会疑惑：苹果怎么会和半导体扯上关系？如今的苹果早已不只是生产智能手机和电脑的公司。自已故创始人Steve Jobs以来，经过长期努力，苹果已经设计出用于移动设备的世界顶级水平半导体。如果说个人电脑时代有英特尔，那么在移动时代的半导体生态中，苹果已成为金字塔顶端的掠食者。在全球半导体供应链危机与大规模半导体生产线设备投资同时展开的当下，本栏目将细致梳理“Apple Silicon”引发的半导体市场剧变与前景，帮助读者拓宽视野。《苹果冲击波》将于每周六与读者见面，连载超过40期后将结集出版。

“中国在2纳米半导体上也有可能取得成功。”

[苹果冲击波](32)“中国半导体，不止7纳米，2纳米也可行”……底气在于‘刺穿盾牌的长矛’

中国晶圆代工企业中芯国际（SMIC）顶住美国监管压力，成功实现了7纳米工艺。对此，半导体业内一位人士的预估颇具冲击力——原本认为连7纳米都不可能，如今却谈到2纳米。这真的可能吗？在“需要时间”的前提之下，他仍判断这是可以实现的。

他分析称，中国政府和共产党为培育半导体产业所展现出的执着、巨额资金支持，以及对分布在海外的华人半导体人才的大规模挖角，正在成为推动中国半导体产业发展的肥沃土壤。

预见中国半导体将持续前进的并不只有他一人。曾在台积电（TSMC）早期技术发展中发挥主导作用、被称为“六骑士”之一、负责光刻领域的专家林本坚，同样预期中芯国际将成功量产5纳米工艺。

撇开缺乏极紫外线（EUV）光刻机条件下生产7纳米及以下最新工艺芯片的经济性与性能不谈，这恰恰是“因为是中国”才可能做到的事。Morris Chang为台湾打造了“半导体盾牌”，却也向中国递上了一柄刺穿这面盾牌的长矛。这是半导体人才流动所引发的蝴蝶效应。

台积电与中芯国际的技术发展，都得益于积极的人才引进。从台积电到中芯国际的人才谱系，事实上源自Morris Chang的大胆投资。中芯国际曾毫不掩饰地从台积电“挖人”。

关于“没有ASML的EUV光刻机就必须投入巨额成本”的说法并无太大意义。中国目前的目标并不是低成本生产半导体，而是即便付出巨大代价，也要向外界展示自己有能力生产美国试图遏制的芯片。这与当年研制核武器时，成本从来不是首要问题的逻辑如出一辙。

作为全球晶圆代工“三驾马车”之一的美国英特尔，于当地时间本月19日发布了首款采用EUV工艺的7纳米移动中央处理器“流星湖”（Meteor Lake）。流星湖是英特尔的移动中央处理器，是这家在与AMD竞争中一度落于下风的公司倾注心血打造的“作品”。流星湖将从今年12月起正式销售。而搭载中芯国际7纳米工艺生产的麒麟9000S芯片的华为Mate 60 Pro，已经在市场上销售。

尽管这一过程中付出了不小牺牲，但中芯国际早于英特尔生产出7纳米工艺芯片这一点是毋庸置疑的。

Morris Chang的“人才野心”——“FinFET之父”也投向台积电

正如《苹果冲击波》此前所述，很难把Morris Chang简单视为半导体设计专家。他是在晶体管时代成长起来的半导体制造工艺专家，曾将为IBM供货的晶体管良率从约10%提升到20%。理所当然地，他与微处理器时代半导体设计相关的专利并无太大关联。

但Chang预见到了“晶圆代工”这一新产业的未来，并在人才引进方面展现了远见卓识。

一位业内人士表示：“管理者并不一定非要是最顶尖的技术人员。苹果的Steve Jobs和台积电的Morris Chang都称不上业内最强技术专家，但他们兼具卓越的经营能力，最终站上了行业之巅。”

Chang敏锐地意识到，人才引进关乎台积电的未来。在他的主导下，被称为台积电“六骑士”的核心人物陆续加入公司——张忠谋团队中的关键技术将领包括张尚义、梁孟松、孙元成、林本坚、游进华、杨光磊。其中，梁孟松、张尚义、杨光磊曾在中芯国际任职，或目前仍在中芯国际工作。

TSMC的六位功臣。从左起依次为：Lin Benjian、Yang Guanglei、Jian Shangyi、Sun Yuancheng、Liang Mengsong、Yu Zhenhua。

Chang在人才引进上的巅峰之作还不止于此，那就是邀请美国加州大学伯克利分校（UC Berkeley）教授Chenming Hu。他至今仍保有“台积电讲座教授”的头衔。

Hu教授在美国半导体业界被誉为“FinFET（鳍式场效应晶体管）之父”。推动100纳米以下半导体时代到来的，正是他所主导的FinFET技术。当然，FinFET并非由Hu教授一人独创，他是在日本技术团队此前尝试的基础上，将这一技术真正推到了台前。“FinFET”这一术语本身也出自他的命名。

2016年，Hu教授因在FinFET开发方面的突出贡献，获时任美国总统Barack Obama颁发的“国家技术与创新奖章”（National Medal of Technology and Innovation）。该奖章是美国政府授予科学家、工程师和发明家的最高荣誉。

国际电气与电子工程师协会（IEEE）于2020年向Hu教授颁发了“荣誉勋章”（Medal of Honor）。IEEE荣誉勋章一直由电气电子领域的顶尖人才获得。在半导体领域，曾获此殊荣的包括William Shockley、Jack Kilby、Gordon Moore、Andy Grove、Robert Noyce和Morris Chang。Hu教授由此与这些声名显赫的半导体先驱比肩而立。

陈明厚教授与美国前总统Barack Obama。照片由加州大学伯克利分校官网提供

据业内介绍，Hu教授在美国国防高级研究计划局（DARPA）资助下，于1999年完成了FinFET原型。他并未为FinFET申请专利，对此他曾如此解释：

“我们决定不为FinFET申请专利。我们希望未来FinFET能够成为半导体器件结构的主流。”

虽然没有为FinFET申请专利，但Hu教授随后做出了一个出人意料的决定——他在2001年向学校申请了为期3年的停薪留职。他前往的地方正是台积电，并被授予首席技术官（CTO）头衔。此前，他曾利用一年的学术休假在校附近的半导体企业National Semiconductor工作过，但这一次，他选择整整三年离开校园，前往台湾，实属意外之举。

当时的台积电内部，已经有一位重量级人物——张尚义。这位曾在Texas Instruments（TI）和惠普（HP）任职的技术大将，于1997年只身回到台湾加入台积电，把家人留在美国。被称为“Papa Chang”的他担任研发副总裁，站在台积电技术开发最前沿。他还先后引进了负责微影工艺的孙元成，以及出身IBM的光刻技术专家林本坚。

张尚义与Hu教授还是国立台湾大学电机工程系的同窗。两人在离开美国硅谷、于台湾重逢后，并未选择竞争，而是携手合作，成为推动台积电前进的“双引擎”。

据悉，邀请Hu教授加盟台积电，是由Morris Chang亲自主导。为招揽这位顶尖人才，他可谓不遗余力，甚至不惜“屡次登门相邀”。在Hu教授于1999年正式发表FinFET技术时，台积电就授予他“UC Berkeley台积电讲座教授”的头衔。

担任CTO期间，Hu教授被认为将FinFET技术系统地传授给了台积电。就在他在台积电任职期间，当时仍在圆光大学任教、如今担任科学技术信息通信部部长的Lee Jong-ho，基于Hu教授团队提出的FinFET架构，改进其缺陷并申请了“体硅FinFET”相关专利。

Hu教授在2009年将本科授课资料整理出版为《现代半导体器件工程》一书，目前也被韩国多所大学用作教材。Lee部长正是该书的译者之一。他在译者前言中写道，“希望读者能从Hu教授专业而精湛的讲解中获得巨大乐趣”。

陈明虎教授的著作《现代半导体器件工程》。科学技术部部长 Lee Jongho 以译者身份参与。

据业界人士介绍，Hu教授在台积电任职期间，全力以赴传授FinFET技术。台积电由此得以直接从“FinFET之父”手中掌握核心技术。Chang在FinFET技术问世后不久，就把原本担任顾问多年的Hu教授正式招入麾下，这一举动本身就显示出他对FinFET重要性的深刻认识。尽管台积电在2011年被英特尔抢先一步，将FinFET用于量产工艺，但最终在FinFET竞赛中脱颖而出的，仍是台积电。

如今，Jensen Huang、Lisa Su等华裔人士依然在全球半导体业界叱咤风云，而在美国半导体产业的早期，也有不少华人身影，他们对后辈产生了深远影响。Hu教授在20世纪60年代就读于台湾大学期间，曾聆听来自IBM沃森研究中心的访问学者Frank Fang的一席话——“在未来，得益于半导体技术，人们将拥有可以挂在墙上的电视机”。这番话深深刻在他心里，促使他远赴美国留学并投身半导体研究。最终，他也将技术反哺给了自己的故乡台湾。

Hu教授从不讳言把台积电创始人Morris Chang视作自己的英雄。这无疑也是在承认，Chang是推动半导体技术进步的坚定“幕后推手”。